應力(li)腐蝕破裂（stress corrosion cracking，SCC）是靜拉應力與腐蝕共同作用下導致的一種損壞，表現為斷裂，斷口呈脆性斷裂的形態。腐蝕對斷裂的影響可以是通過對裂紋前端的陽極溶解，也可以是通過氫原子的作用使裂紋前端變脆。
不銹鋼在拉應力狀態下，在某些介質中經過一段不長時間，就會發生破裂，隨著拉應力的加大，發生破裂的時間縮短。當取消拉應力時，鋼的腐蝕量很小，并且不發生破裂。應力的來源通常是由于金屬經過不正確的熱處理或焊接和冷加工過程產生的殘余應力，也可能是外加負荷，或者二者同時存在。
應(ying)(ying)力腐蝕破壞的(de)特征是裂縫和拉應(ying)(ying)力方(fang)向垂直，斷口呈脆性(xing)破壞，顯微分(fen)析可在斷口附近發現許多(duo)裂紋，它們多(duo)沿(yan)晶界(jie)分(fen)布(bu)，也有穿晶分(fen)布(bu)，或晶界(jie)與(yu)穿晶混合分(fen)布(bu)。
應(ying)力腐蝕(shi)破裂(lie)(lie)時(shi)，腐蝕(shi)介質是特定的(de)(de)，只有某些(xie)金(jin)屬一(yi)介質的(de)(de)組合才產生應(ying)力腐蝕(shi)破裂(lie)(lie)，如奧氏體(ti)不銹鋼的(de)(de)氯脆、高強(qiang)度鋼的(de)(de)氫(qing)脆等(deng)。
一般(ban)認(ren)為(wei)，產生奧(ao)氏體不銹鋼應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)應(ying)力(li)(li)(li)(li)和電化學腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)共(gong)同(tong)作用(yong)的結果。奧(ao)氏體不銹鋼在介質中形成(cheng)(cheng)(cheng)鈍(dun)化膜(mo)，在應(ying)力(li)(li)(li)(li)的作用(yong)下出現滑移臺階導致(zhi)表(biao)面(mian)膜(mo)破裂(lie)，膜(mo)的局(ju)部破壞(huai)造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)裸露金屬(shu)成(cheng)(cheng)(cheng)為(wei)小(xiao)陽極，小(xiao)陽極的溶(rong)解(jie)逐步形成(cheng)(cheng)(cheng)裂(lie)紋，在應(ying)力(li)(li)(li)(li)與(yu)環境的共(gong)同(tong)作用(yong)下，破裂(lie)過程加速發展(zhan)。應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的另一種機(ji)制是(shi)氫(qing)(qing)脆機(ji)制，認(ren)為(wei)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)坑或(huo)裂(lie)紋內(nei)形成(cheng)(cheng)(cheng)閉塞(sai)電池(chi)，使裂(lie)紋尖(jian)端或(huo)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)坑底的介質具有低的pH，滿足了陰極析氫(qing)(qing)的條件(jian)，氫(qing)(qing)原子吸附于金屬(shu)表(biao)面(mian)引起氫(qing)(qing)脆，而導致(zhi)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。
在介質(zhi)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)下(xia)，裂(lie)紋可(ke)以(yi)在低于Kic時(shi)擴展而(er)導致斷裂(lie)，如圖9.5所(suo)示。人(ren)們(men)定義裂(lie)紋“長”時(shi)間或給定時(shi)間不擴展的(de)應(ying)力場強度(du)因子K1值為(wei)KIscc，Kiscc也是(shi)一種(zhong)韌性參量，它與Kic的(de)差異便是(shi)介質(zhi)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。Kiscc／Kic則(ze)是(shi)衡量材料應(ying)力腐蝕(shi)敏感性的(de)指標。
當應(ying)力腐蝕(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)前端(duan)的(de)(de)K1＞K1scc時，裂(lie)(lie)紋(wen)會隨(sui)時間(jian)而長(chang)(chang)大(da)，裂(lie)(lie)紋(wen)擴(kuo)展速(su)率以da／dt斷裂(lie)(lie)時間(jian)表示。應(ying)力腐蝕(shi)的(de)(de)發展通常分為(wei)三個階(jie)(jie)(jie)(jie)段(duan)：第(di)一(yi)階(jie)(jie)(jie)(jie)段(duan)包括(kuo)孕(yun)育期、表面膜的(de)(de)蝕(shi)穿、裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)形核；第(di)二(er)階(jie)(jie)(jie)(jie)段(duan)為(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)相對穩(wen)定擴(kuo)展階(jie)(jie)(jie)(jie)段(duan)；第(di)三階(jie)(jie)(jie)(jie)段(duan)為(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)快速(su)擴(kuo)展和(he)斷裂(lie)(lie)階(jie)(jie)(jie)(jie)段(duan)。實踐中，第(di)一(yi)階(jie)(jie)(jie)(jie)段(duan)往往最長(chang)(chang)，成為(wei)整個過程的(de)(de)控制階(jie)(jie)(jie)(jie)段(duan)。
18Cr-8Ni奧(ao)氏體不銹鋼對氯脆的敏感性很大。鎳含量高于8％時，鎳含量越高，抗氯脆能力越大。鎳含量低于8％時，鎳含量越低，抗氯脆能力越大。這是由于生成的復相鋼和鐵素體不銹鋼的氯脆趨勢較小。用錳氮代替鎳的鉻錳氮奧氏體不銹鋼有較好的抗氯脆性能。在18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼中加入1％～2％Mo將增加氯脆趨勢。鈦和鈮都增加鉻鎳奧氏體不銹鋼對氯脆的敏感性。
無論在奧氏體鋼(gang)(gang)或復相(xiang)鋼(gang)(gang)中加入1.5％以上(shang)的(de)硅(gui)均能(neng)顯著改善(shan)鋼(gang)(gang)的(de)抗(kang)應力(li)腐蝕斷裂性能(neng)。硅(gui)能(neng)顯著縮小y區，因此含(han)(han)硅(gui)較高(gao)的(de)鋼(gang)(gang)會(hui)含(han)(han)有8相(xiang)，形成復相(xiang)鋼(gang)(gang)。
有關奧氏體不銹鋼氯(lv)脆各種影(ying)響因素的深入分析及其(qi)機理(li)的研究可參閱有關文(wen)獻(xian)。
測量Kiscc比較(jiao)簡單，最常用(yong)的(de)(de)是懸臂(bei)梁彎曲(qu)試(shi)驗(yan)，試(shi)樣(yang)采用(yong)和測Kic的(de)(de)標準三(san)點彎曲(qu)試(shi)樣(yang)相(xiang)同，但要(yao)長一些。樣(yang)品(pin)一端固定于立柱(zhu)上，另一端與一個力(li)臂(bei)相(xiang)連，力(li)臂(bei)的(de)(de)另一端加上載荷。在樣(yang)品(pin)的(de)(de)預裂紋周(zhou)圍配置所研究的(de)(de)環境(jing)，還可以同時測出da／dt-K1曲(qu)線(xian)。我(wo)國于1995年開始(shi)，制定了國家(jia)推(tui)薦標準GB／T 15970-1995《金屬和合金的(de)(de)腐蝕 應力(li)腐蝕試(shi)驗(yan)》，直至2007年先后發布了第1～第9共9個部分。
